(57)【要約】【課題】  容易に製造することができ、生産性を向上することができ、製造設備を小型化することができる熱交換器およびその製造方法を提供する。【解決手段】  本発明の熱交換器２の製造方法は、複数のプレートフィン１４と、プレートフィン１４の各々の短手方向に沿って３列開口された複数のチューブ穴１５の各々を貫通するチューブ２０とを備え、プレートフィン１４の各々が３個の部分に分かれている熱交換器の製造方法であって、１列おきに同じ開口パターンとなるようにフィン素材５０に複数のチューブ穴１５を開口する工程と、プレートフィン１４をフィン素材５０から分離する工程と、３個の部分に分けるための工程とを備えている。プレートフィン１４の長手方向の中心線Ａ−Ａ’に関して線対称となる位置で、３個の部分に分けられる。【選択図】        図３
2005147518.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
微小間隔を隔てて互いに平行に多数配列された略長方形をしたフィン群と、前記フィン群を構成するフィンの各々の長手方向に沿って複数段開口され、かつ短手方向に沿って（２ｎ＋１）列（ｎは１以上の整数）開口された穴群の各々を貫通する伝熱管とを備え、前記フィンの各々がｋ個（ｋは３以上の整数）の部分に分かれている熱交換器の製造方法であって、
１列おきに同じ開口パターンとなるように前記フィンとなる板材に前記穴群を開口する工程と、
前記フィンを前記板材から分離する工程と、
前記ｋ個の部分に分けるため工程とを備え、
前記フィンの前記長手方向の中心線に関して線対称となる位置で、前記ｋ個の部分に分けられることを特徴とする、熱交換器の製造方法。
【請求項２】
微小間隔を隔てて互いに平行に多数配列された略長方形をしたフィン群と、前記フィン群を構成するフィンの各々の長手方向に沿って複数段開口され、かつ短手方向に沿って（２ｎ＋１）列（ｎは１以上の整数）開口された穴群の各々を貫通する伝熱管とを備え、前記フィンの各々がｋ個（ｋは３以上の整数）の部分に分かれている熱交換器の製造方法であって、
１列おきに同じ開口パターンとなるように前記フィンとなる板材に前記穴群を開口する工程と、
前記フィン群のうち一のフィンと、前記一のフィンと隣り合う他のフィンとの各々を前記板材から分離する工程と、
前記ｋ個の部分に分けるため工程とを備え、
前記一のフィンを１８０度回転させると前記一のフィンが前記他のフィンと重なるような形状となる位置で、前記ｋ個の部分に分けられることを特徴とする、熱交換器の製造方法。
【請求項３】
前記ｋ個の部分の各々が互いに分離するよう分けられることを特徴とする、請求項１または２に記載の熱交換器の製造方法。
【請求項４】
微小間隔を隔てて互いに平行に多数配列された略長方形をしたフィン群と、
前記フィン群を構成するフィンの各々の長手方向に沿って複数段開口され、かつ短手方向に沿って（２ｎ＋１）列（ｎは１以上の整数）開口された穴群の各々を貫通する伝熱管とを備え、前記フィンの各々が３個の部分に分かれている熱交換器であって、
前記３個の部分のうちいずれか２個に開口された前記穴の段数が同じであることを特徴とする、熱交換器。
【請求項５】
前記３個の部分の各々が互いに分離していることを特徴とする、請求項４に記載の熱交換器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱交換器およびその製造方法に関し、より特定的には空気調和機に使用される熱交換器およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
空気調和機の省エネルギ化の進行とともに、空気調和機に使用される熱交換器の高効率化が要求されている。これを実現する従来の熱交換器の構成が、たとえば特開平６−２５７９７７号公報（特許文献１）に開示されている。上記特許文献１に開示された空気調和着の構成においては、複数のプレートフィンを有する熱交換器がファンを取り囲むように配置されている。複数のプレートフィンの各々には３列のチューブ穴が開口されており、これらのチューブ穴の各々に冷媒を流すチューブが挿入されている。そして、複数のプレートフィンの各々は、切欠きにより２個の部分に分けられて折り曲げられている。これにより、熱交換器がファンを取り囲むようなＬ字型の形状となっている。この熱交換器におけるプレートフィンは、チューブ穴が開口されたフィン素材から各々のプレートフィンを分離していく方法により製造される。具体的には、始めに、フィン素材にジグザグ（千鳥形）になるように偶数段のチューブ穴が開口される。そして、切欠きおよび折り曲げのための切込みが偶数段のチューブ穴の中間の位置に繰り返して形成される。その後、フィン素材から各々のプレートフィンが分離され、分離された各々のプレートフィンが切欠きで２つに折り曲げられる。
【特許文献１】特開平６−２５７９７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
近年、空気調和機に使用される熱交換器のさらなる高効率化が要求されている。これを実現する構成として、３個の部分よりなる３列のチューブ穴が開口された複数のプレートフィンを有する熱交換器がファンを取り囲むように配置された構成が想定される。この構成により、熱交換器を介してさらに広い面積からファンにより空気を吸い込むことができる。しかしながら、３個の部分よりなる３列のチューブ穴が開口された複数のプレートフィンの製造には、製造方法が複雑になり、生産性が低下し、製造設備が大型化するという問題があった。
【０００４】
すなわち、偶数列のチューブ穴が開口されたプレートフィンを製造する製造装置との設備の共通化などの理由から、通常、フィン素材に開口されるチューブ穴は１列おきに同じ開口パターンとなっている。言い換えれば、通常、フィン素材にはジグザグ（千鳥形）にチューブ穴が開口されている。このような開口パターンのチューブ穴が開口されたフィン素材を用いて３個の部分よりなる３列のチューブ穴が開口されたプレートフィンを製造する場合には、隣合う２つのプレートフィンの各々におけるチューブ穴の開口パターンは互いに異なっている。偶数列のチューブ穴が開口されたプレートフィンを製造する場合のように、３個の部分に分けるための切欠きおよび切込みをフィン素材の同じ位置に繰り返して形成したのでは、フィン素材から分離した後で２種類の開口パターンのプレートフィンが製造されてしまい、同一の開口パターンのプレートフィンを連続して製造することは困難であった。
【０００５】
このような異なる開口パターンのプレートフィンを用いて熱交換器を製造すると、それぞれのプレートフィンの開口パターンに合わせて伝熱管の挿入や伝熱管のロウ付けなどを行なう必要がある。その結果、熱交換器の製造方法が複雑になり、生産性が低下するという問題があった。また、同一の開口パターンのプレートフィンを連続して製造するために、フィン素材に開口されるチューブ穴を２列おきに同じ開口パターンとすると、偶数列のチューブ穴が開口されたプレートフィンを製造する製造装置との設備の共通化を図ることができず、製造設備が大型化するという問題があった。このような問題は、３個以上の部分よりなる３列以上の奇数列のチューブ穴が開口された形状のプレートフィンを製造する際に共通して起こり得る問題である。
【０００６】
なお、上記特許文献１に開示された製造方法は２つの部分を折り曲げたプレートフィンの場合に適用されるものであって、３個以上の部分よりなるプレートフィンの場合には適用することができない。
【０００７】
したがって、本発明の目的は、容易に製造することができ、生産性を向上することができ、製造設備を小型化することができる熱交換器およびその製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一の局面に従う熱交換器の製造方法は、微小間隔を隔てて互いに平行に多数配列された略長方形をしたフィン群と、フィン群を構成するフィンの各々の長手方向に沿って複数段開口され、かつ短手方向に沿って（２ｎ＋１）列（ｎは１以上の整数）開口された穴群の各々を貫通する伝熱管とを備え、フィンの各々がｋ個（ｋは３以上の整数）の部分に分かれている熱交換器の製造方法であって、１列おきに同じ開口パターンとなるようにフィンとなる板材に穴群を開口する工程と、フィンを板材から分離する工程と、ｋ個の部分に分けるための工程とを備えている。フィンの長手方向の中心線に関して線対称となる位置で、ｋ個の部分に分けられる。
【０００９】
本発明の一の局面に従う熱交換器の製造方法によれば、板材から分離される前に互いに隣接していた２つのフィンのうち一方のフィンを１８０度回転すると、一方のフィンはもう一方のフィンと重なり、その結果、２つのフィンが同一の開口パターンとなるような幾何学的な関係となる。したがって、板材から分離される前に互いに隣接していた２つのフィンを同一の開口パターンとなるように製造することができるので、連続して同一の開口パターンのフィンを製造することができる。その結果、たとえば伝熱管の挿入や伝熱管のロウ付けなど、その後の工程が容易になり、これらの工程を自動化することが容易になる。これにより、熱交換器を容易に製造することができ、熱交換器の生産性を向上することができる。また、１列おきに同じ開口パターンとなるように穴が開口された板を用いることができるので、偶数列の穴が開口されたフィンを製造する製造装置との設備の共通化を図ることができ、熱交換器の製造設備を小型化することができる。
【００１０】
本発明の他の局面に従う熱交換器の製造方法は、微小間隔を隔てて互いに平行に多数配列された略長方形をしたフィン群と、フィン群を構成するフィンの各々の長手方向に沿って複数段開口され、かつ短手方向に沿って（２ｎ＋１）列（ｎは１以上の整数）開口された穴群の各々を貫通する伝熱管とを備え、フィンの各々がｋ個（ｋは３以上の整数）の部分に分かれている熱交換器の製造方法であって、１列おきに同じ開口パターンとなるようにフィンとなる板材に穴群を開口する工程と、フィン群のうち一のフィンと、一のフィンと隣り合う他のフィンとの各々を板材から分離する工程と、ｋ個の部分に分けるための工程とを備えている。一のフィンを１８０度回転させると一のフィンが他のフィンと重なるような形状となる位置で、ｋ個の部分に分けられる。
【００１１】
本発明の他の局面に従う熱交換器の製造方法によれば、板材から分離される前に互いに隣接していた２つのフィンのうち一方のフィンを１８０度回転すると、一方のフィンはもう一方のフィンと重なり、その結果、２つのフィンが同一の開口パターンとなるような幾何学的な関係となる。したがって、板材から分離される前に互いに隣接していた２つのフィンを同一の開口パターンとなるように製造することができるので、連続して同一の開口パターンのフィンを製造することができる。その結果、たとえば伝熱管の挿入や伝熱管のロウ付けなど、その後の工程が容易になり、これらの工程を自動化することが容易になる。これにより、熱交換器を容易に製造することができ、熱交換器の生産性を向上することができる。また、１列おきに同じ開口パターンとなるように穴が開口された板を用いることができるので、偶数列の穴が開口されたフィンを製造する製造装置との設備の共通化を図ることができ、熱交換器の製造設備を小型化することができる。
【００１２】
上記製造方法において好ましくは、ｋ個の部分の各々が互いに分離するように分けられる。
【００１３】
これにより、フィンにおけるｋ個の部分の各々の位置関係に制限がなくなるので、フィンにおけるｋ個の部分の各々を最適な位置に配置することができる。したがって、熱交換器の設計の自由度が上がるので、熱交換器を小型化することができ、熱交換器の熱交換効率を向上することができる。
【００１４】
本発明の熱交換器は、微小間隔を隔てて互いに平行に多数配列された略長方形をしたフィン群と、フィン群を構成するフィンの各々の長手方向に沿って複数段開口され、かつ短手方向に沿って（２ｎ＋１）列（ｎは１以上の整数）開口された穴群の各々を貫通する伝熱管とを備えている。フィンの各々が３個の部分に分かれており、３個の部分のうちいずれか２個に開口された穴の段数が同じである。
【００１５】
本発明の熱交換器によれば、１列おきに同じ開口パターンとなるように穴が開口された板を用いてフィンを製造する場合に、連続して同一の開口パターンのフィンを製造することができる。その結果、熱交換器を容易に製造することができ、熱交換器の生産性を向上することができる。また、１列おきに同じ開口パターンとなるように穴が開口された板を用いることができるので、偶数列の穴が開口されたフィンを製造する製造装置との設備の共通化を図ることができ、熱交換器の製造設備を小型化することができる。
【００１６】
上記熱交換器において好ましくは、３個の部分の各々が互いに分離している。
【００１７】
これにより、フィンにおける３個の部分の各々の位置関係に制限がなくなるので、フィンにおける３個の部分の各々を最適な位置に配置することができる。したがって、熱交換器の設計の自由度が上がるので、熱交換器を小型化することができ、熱交換器の熱交換効率を向上することができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の一の局面に従う熱交換器の製造方法によれば、板材から分離される前に互いに隣接していた２つのフィンのうち一方のフィンを１８０度回転すると、一方のフィンはもう一方のフィンと重なり、その結果、２つのフィンが同一の開口パターンとなるような幾何学的な関係となる。したがって、板材から分離される前に互いに隣接していた２つのフィンを同一の開口パターンとなるように製造することができるので、連続して同一の開口パターンのフィンを製造することができる。その結果、たとえば伝熱管の挿入や伝熱管のロウ付けなど、その後の工程が容易になり、これらの工程を自動化することが容易になる。これにより、熱交換器を容易に製造することができ、熱交換器の生産性を向上することができる。また、１列おきに同じ開口パターンとなるように穴が開口された板を用いることができるので、偶数列の穴が開口されたフィンを製造する製造装置との設備の共通化を図ることができ、熱交換器の製造設備を小型化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
【００２０】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における熱交換器が使用された空気調和機の構成を概略的に示す断面図である。
【００２１】
図１を参照して、空気調和機１は、熱交換器２と、本体ケーシング３と、フロントパネル４と、ファン６とを主に備えている。フロントパネル４は、本体ケーシング３の前面に取り付けられており、フロントパネル４の内面に沿ってエアフィルタ５が設置されている。熱交換器２は、エアフィルタ５に対向するように空気調和機１の内部に配置されており、エアフィルタ５の下部後方には、ファン６が配置されている。また、フロントパネル４の下部の空気吹出口付近には縦ルーバ７および水平ルーバ８が設置されている。さらに、熱交換器２の下部にはドレンパン９が配置されている。
【００２２】
空気調和機１の運転時には、ファン６が図１中の太い矢印の方向に回転し、熱交換器２に室外熱交換器（図示なし）からの冷媒が循環される。すると、図１中細い矢印で示されるように、室内の空気がフロントパネル４から空気調和機１内に吸入される。吸入された空気は、その中に含まれている塵埃がエアフィルタ５で除去され、熱交換器２を通過する際に冷媒と熱交換して加熱または冷却される。そして、吸入された空気は、ファン６に吸い込まれて付勢された後、縦ルーバ７および水平ルーバ８によって吹き出し方向を規制されて、フロントパネルの下部の空気吹出口から室内に吹き出される。
【００２３】
続いて、本実施の形態における熱交換器の構成について説明する。
【００２４】
図２は、本発明の実施の形態１における熱交換器の構成を概略的に示す側面図である。
【００２５】
図２を参照して、熱交換器２は、上部フィン１３と、中央部フィン１１と、下部フィン１２とよりなる複数のプレートフィン１４（フィン群）と、チューブ２０（伝熱管）とを備えている。複数のプレートフィン１４の各々は、紙面に垂直な方向に微小間隔を隔てて互いに平行に多数配列されており、略直角形をしている。
【００２６】
また、上部フィン１３と、中央部フィン１１と、下部フィン１２との各々は互いに分離している。すなわち、プレートフィン１４の各々は長手方向の所定位置で３個（ｋ個）の部分に分かれており、３個の部分の各々は互いに分離している。プレートフィン１４の各々の表面には、多数のルーバ（図示なし）が形成されている。また、上部フィン１３と、中央部フィン１１と、下部フィン１２との各々には、短手方向に沿って３列（（２ｎ＋１）列）のチューブ穴１５（穴）が開口されている。また、上部フィン１３には長手方向に沿って８段のチューブ穴１５が開口されており、中央部フィン１１と下部フィン１２とには長手方向に沿って６段のチューブ穴１５が開口されている。つまり、中央部フィン１１および下部フィン１２に開口されたチューブ穴１５の段数は同じになっている。上部フィン１３と中央部フィン１１と下部フィン１２との各々のチューブ穴１５をチューブ２０が貫通している。
【００２７】
冷房運転時には上記各フィンは全て蒸発器として使用され、暖房運転時には上記各フィンは全て凝縮器として使用される。また、除霜中に室内温度が下がり、使用者に不快感を与えないように運転する再熱除湿運転が行なわれる場合がある。この再熱除湿運転時に、
上部フィン１３は凝縮器として使用される部分である。上部フィン１３を貫通するチューブ２０の一端２０ａは、図示しない補助熱交換器、室外熱交換器、および圧縮機などに接続されている。
【００２８】
中央部フィン１１と下部フィン１２とは、再熱除湿運転時に蒸発器として使用される部分である。たとえば、上部フィン１３を貫通するチューブ２０の一端２０ａは、補助熱交換器、室外熱交換器、および圧縮機などに接続されている。上部フィン１３を貫通するチューブ２０の他端２０ｂは、図示しない絞り機構（再熱回路）を介して、中央部フィン１１を貫通するチューブ２０の一端２０ｄと下部フィン１２を貫通するチューブ２０の一端２０ｆとに分岐して接続されている。中央部フィン１１を貫通するチューブ２０の他端２０ｃと、下部フィン１２を貫通するチューブ２０の他端２０ｅとは、互いに結合して、補助熱交換器、室外熱交換器、および圧縮機などに接続されている。
【００２９】
続いて、本実施の形態の熱交換器の製造方法について説明する。
【００３０】
図３および図４は、本発明の実施の形態１における熱交換器の製造方法を工程順に示す模式図である。
【００３１】
図３を参照して、始めに、たとえばアルミニウムなどよりなる薄く大きな板の形状のフィン素材５０（板材）が、間欠的に図３中矢印方向に移送される。この移送の過程で逐次打刻機により複数のチューブ穴１５（穴群）がフィン素材５０に開口される。チューブ穴１５は、１列（図３中横方向）おきに同じ開口パターンとなるように一定間隔で開口される。また、チューブ穴１５が開口されるのと同時に、たとえば略三角形の形状の切欠き１７ａ、１７ｂ（切込み）やルーバを形成するための切込み（図示なし）が形成される。ここで、切欠き１７ａ、１７ｂは、安全性やエアフィルタの取扱い性を向上し、外観を良くするために形成されるものである。なお、切離し線１０はプレートフィン１４を切り離すためのものであり、切離し線１８ａ、１８ｂは上部フィン１３および中央部フィン１１および下部フィン１２の各々を切り離すためのものであり、それぞれ架空線である。その後、プレス成形機を用いてルーバの引き起こしや、チューブ穴１５の周辺のカーリング加工などが行なわれる。
【００３２】
本実施の形態においては、フィン素材５０の長手方向（図３中縦方向）の中心線Ａ−Ａ’に関して線対称となる位置に、切欠き１７ａ、１７ｂが形成される。また、中央部フィン１１あるいは下部フィン１２の各々の列に６段（図３中縦方向）のチューブ穴１５を開口する場合には、フィン素材５０の一端に開口されたチューブ穴１５から数えて６段目のチューブ穴１５と７段目のチューブ穴１５との間の切離し線１８ａで、その後の工程において切断される。また、フィン素材５０の他端に開口されたチューブ穴１５から数えて６段目のチューブ穴１５と７段目のチューブ穴１５との間の切離し線１８ｂで、その後の工程において切断される。切欠き１７ａ、１７ｂは、切離し線１８ａ、１８ｂの位置に対応して形成される。これにより、各々の列に６段のチューブ穴が開口した中央部フィン１１および下部フィン１２と、各々の列に８段のチューブ穴が開口した上部フィン１３とにプレートフィン１４が分けられることになる。
【００３３】
図４を参照して、切離し線１０に沿って切り離すことによりプレートフィン１４がフィン素材５０から分離される。プレートフィン１４は、中央部フィン１１と上部フィン１３と下部フィン１２とが一体化した構成となっている。その後、複数のプレートフィン１４の各々が微小間隔を隔てて互いに平行に配置される。この状態で、複数のプレートフィン１４のチューブ穴１５の各々に、チューブ２０（図２）の一部となるＵ字型をした複数のチューブが挿入され、固定される。そして、これらのチューブの各々を接続するための小型のＵ字型のチューブがロウ付けされる。チューブの挿入およびロウ付けは自動で行なわれる。続いて、切離し線１８ａ、１８ｂに沿って複数のプレートフィン１４の各々が切り離される。これにより、中央部フィン１１と上部フィン１３と下部フィン１２との各々が互いに分離される。さらに、中央部フィン１１と上部フィン１３と下部フィン１２との各々の位置がネジなどで固定され、上部フィン１３のチューブ２０と、中央部フィン１１のチューブ２０と、下部フィン１２のチューブ２０との各々が結合され、熱交換器２が完成する。
【００３４】
図５は本発明の実施の形態１においてフィン素材に形成されるフィンの幾何学的関係を説明するための図である。
【００３５】
図５を参照して、本実施の形態における熱交換器の製造方法によれば、フィン素材５０から分離される前に互いに隣接していたプレートフィン１４ａとプレートフィン１４ｂとが、プレートフィン１４ｂを１８０度回転するとプレートフィン１４ａと重なり、同一の開口パターンとなるような幾何学的な関係となる。すなわち、プレートフィン１４ａにおいて、図５中上部に形成された中央部フィン１１の開口パターンをパターンＡと表わし、図５中中央に形成された上部フィン１３の開口パターンをパターンＢと表わし、図５中下部に形成された下部フィン１２の開口パターンをパターンＡ’と表わす。プレートフィン１４ｂにもプレートフィン１４ａと同様の方法で切込みが形成されるので、プレートフィン１４ｂにおいて、図５中上部のフィン２１の開口パターンはパターンＡ’となり、図５中中央のフィン２３の開口パターンはパターンＢとなり、図５中下部のフィン２２の開口パターンはパターンＡとなる。したがって、フィン２１は下部フィン１２と同一の開口パターンとなり、フィン２３は上部フィン１３と同一の開口パターンとなり、フィン２２は中央部フィン１１と同一の開口パターンとなる。
【００３６】
本実施の形態における熱交換器２の製造方法によれば、フィン素材５０から分離される前に互いに隣接していた２つのプレートフィン１４ａ、１４ｂのうちプレートフィン１４ｂを１８０度回転すると、プレートフィン１４ｂはプレートフィン１４ａと重なり、同一の開口パターンとなるような幾何学的な関係となる。したがって、フィン素材５０から分離される前に互いに隣接していたプレートフィン１４ａとプレートフィン１４ｂとを同一の開口パターンとなるように製造することができるので、連続して同一の開口パターンのプレートフィンを製造することができる。その結果、たとえばチューブの挿入やチューブのロウ付けなど、その後の工程が容易になり、これらの工程を自動化することが容易になる。これにより、熱交換器を容易に製造することができ、熱交換器の生産性を向上することができる。また、１列おきに同じ開口パターンとなるようにチューブ穴１５が開口されたフィン素材５０を用いることができるので、偶数列のチューブ穴が開口されたプレートフィンを製造する製造装置との設備の共通化を図ることができ、熱交換器の製造設備を小型化することができる。
【００３７】
上記製造方法においては、上部フィン１３と中央部フィン１１と下部フィン１２との各々が互いに分離するように切欠き１７ａ、１７ｂが形成され、切離し線１８ａ、１８ｂにて分断されている。
【００３８】
これにより、上部フィン１３と中央部フィン１１と下部フィン１２との各々の位置関係に制限がなくなるので、上部フィン１３と中央部フィン１１と下部フィン１２との各々を最適な位置に配置することができる。したがって、熱交換器の設計の自由度が上がるので、熱交換器を小型化することができ、熱交換器の熱交換効率を向上することができる。
【００３９】
本実施の形態の熱交換器２は、微小間隔を隔てて互いに平行に多数配列された略直角形をした複数のプレートフィン１４と、プレートフィン１４の各々の長手方向に沿って複数段開口され、かつ短手方向に沿って３列開口されたチューブ穴１５の各々を貫通するチューブ２０とを備えている。複数のプレートフィン１４の各々が３個の部分に分かれており、３個の部分のうちいずれか２個に開口されたチューブ穴１５の段数が同じである。
【００４０】
本実施の形態の熱交換器２によれば、１列おきに同じ開口パターンとなるようにチューブ穴１５が開口されたフィン素材５０を用いてプレートフィン１４を製造する場合に、連続して同一の開口パターンのプレートフィン１４を製造することができる。その結果、熱交換器を容易に製造することができ、熱交換器の生産性を向上することができる。また、１列おきに同じ開口パターンとなるようにチューブ穴１５が開口されたフィン素材５０を用いることができるので、偶数列のチューブ穴が開口されたプレートフィンを製造する製造装置との設備の共通化を図ることができ、熱交換器の製造設備を小型化することができる。
【００４１】
本実施の形態の熱交換器２においては、上部フィン１３と中央部フィン１１と下部フィン１２との各々が互いに分離している。
【００４２】
これにより、上部フィン１３と中央部フィン１１と下部フィン１２との各々の位置関係に制限がなくなるので、上部フィン１３と中央部フィン１１と下部フィン１２との各々を最適な位置に配置することができる。したがって、熱交換器の設計の自由度が上がるので、熱交換器を小型化することができ、熱交換器の熱交換効率を向上することができる。
【００４３】
なお、本実施の形態においては、中央部フィン１１と下部フィン１２とに開口されたチューブ穴１５の段数が同じである場合について示したが、本発明はこのような場合に限定されるものではなく、穴の段数が同じである２つの部分の位置関係は自由である。したがって、穴の段数が同じである２つの部分がそれぞれ上部フィンと中央部フィンとして配置されてもよいし、上部フィンと下部フィンとして配置されてもよい。
【００４４】
（実施の形態２）
図６および図７は、本発明の実施の形態２における熱交換器の製造方法を工程順に示す模式図である。
【００４５】
図６を参照して、本実施の形態における熱交換器２の製造方法においては、フィン素材５０が間欠的に図６中矢印方向に移送される過程で、フィン素材５０の長手方向（図６中縦方向）の中心線Ａ−Ａ’に関して線対称となる位置に、切欠き１７ｃ、１７ｄおよび切込み１８ｃ、１８ｄが形成される。具体的には、フィン素材５０の一端に開口されたチューブ穴１５から数えて６段目のチューブ穴１５と７段目のチューブ穴１５との間に切込み１８ｃが形成される。また、フィン素材５０の他端に開口されたチューブ穴１５から数えて６段目のチューブ穴１５と７段目のチューブ穴１５との間に切込み１８ｄが形成される。また、切欠き１７ｃ、１７ｄは、６段目のチューブ穴１５と７段目のチューブ穴１５との間を除去するように、切込み１８ｃ、１８ｄの位置に対応して形成される。これにより、各々の列に６段のチューブ穴が開口した中央部フィン１１および下部フィン１２と、各々の列に８段のチューブ穴が開口した上部フィン１３とにプレートフィン１４が分けられる。なお、切込み１８ｃ、１８ｄの各々は、切欠き１７ｃ、１７ｄの各々に達しない程度の長さで形成される。
【００４６】
また、図７を参照して、本実施の形態の熱交換器２の製造方法においては、最後に切欠き１７ｃ、１７ｄおよび切込み１８ｃ、１８ｄを利用して複数のプレートフィン１４が３つに折り曲げられることにより熱交換器２が完成する。
【００４７】
なお、これ以外の熱交換器２の構成およびその製造方法については、図１〜図４に示す実施の形態１とほぼ同様であるため、同一の構成要素については同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００４８】
本実施の形態における熱交換器２は以上のような方法により製造されるので、中央部フィン１１と上部フィン１３と下部フィン１２との各々は分離されず、一体化した構成となっている。熱交換器２の構成および製造方法が上記のような場合であっても、本発明の効果を得ることができる。
【００４９】
本実施の形態における熱交換器２の製造方法によれば、フィン素材５０から分離される前に互いに隣接していた２つのプレートフィン１４のうち一方のプレートフィン１４を１８０度回転すると、一方のプレートフィン１４はもう一方のプレートフィン１４と重なり、同一の開口パターンとなるような幾何学的な関係となる。したがって、フィン素材５０から分離される前に互いに隣接していた２つのプレートフィン１４を同一の開口パターンとなるように製造することができるので、連続して同一の開口パターンのプレートフィンを製造することができる。その結果、たとえばチューブの挿入やチューブのロウ付けなど、その後の工程が容易になり、これらの工程を自動化することが容易になる。これにより、熱交換器を容易に製造することができ、熱交換器の生産性を向上することができる。また、１列おきに同じ開口パターンとなるようにチューブ穴１５が開口されたフィン素材５０を用いることができるので、偶数列のチューブ穴が開口されたプレートフィンを製造する製造装置との設備の共通化を図ることができ、熱交換器の製造設備を小型化することができる。さらに、フィン素材５０から分離される前に互いに隣接していた２つのプレートフィンの各々で、切欠き１７ｃ、１７ｄおよび切込み１８ｃ、１８ｄを形成する位置が単純化されるため、熱交換器の製造設備を小型化および簡素化することができる。
【００５０】
なお、実施の形態１および２においては、チューブ２０を通すための３列のチューブ穴１５が開口され、かつ上部フィン１３、中央部フィン１１および下部フィン１２の３個の部分よりなるプレートフィン１４を備える熱交換器２の製造方法について示した。しかしながら、本発明はこのような場合に限定されるものではなく、伝熱管を通すため穴が長手方向に沿って複数段開口され、かつ短手方向に沿って（２ｎ＋１）列（ｎは１以上の整数）開口され、ｋ個（ｋは３以上の整数）の部分よりなるフィンを備える熱交換器全般に適用することができる。たとえば、短手方向に沿って３列のチューブ穴が開口され、４個の部分よりなるプレートフィンを備える熱交換器を製造する場合、フィン素材には以下のように切込みが形成される。
【００５１】
図８は、短手方向に沿って３列のチューブ穴が開口され、４個の部分よりなるプレートフィンを備える熱交換器を製造する場合の、フィン素材に形成されるフィンの幾何学的関係を説明するための図である。
【００５２】
図８を参照して、フィン素材５０の長手方向（図８中縦方向）の中心線Ｄ−Ｄ’に関して線対称となる位置に、切欠きおよび切離し線が形成される。具体的には、プレートフィン１４ｃにおいて、図８中最上部に形成されたフィン２４のチューブ穴の段数と、図８中最下部に形成されたフィン２５のチューブ穴の段数とが同じになるように切込みが形成される。このフィン２４の開口パターンをパターンＡと表わし、フィン２５の開口パターンをパタ−ンＡ’と表わす。また、図８中上から２番目に形成されたフィン２６のチューブ穴の段数と、図８中下から２番目に形成されたフィン２７のチューブ穴の段数とが同じになるように切込みが形成される。このフィン２６の開口パターンをパターンＢと表わし、フィン２７の開口パターンをパタ−ンＢ’と表わす。
【００５３】
プレートフィン１４ｄにもプレートフィン１４ｃと同様の方法で切込みが形成されるので、プレートフィン１４ｄにおいて、図８中最上部のフィン２８の開口パターンはパターンＡ’となり、図８中上から２番目のフィン３０の開口パターンはパターンＢ’となる。また、図８中下から２番目のフィン３１の開口パターンはパターンＢとなり、図８中最下部のフィン２９の開口パターンはパターンＡとなる。したがって、フィン２８はフィン２５と同一の開口パターンとなり、フィン３０はフィン２７と同一の開口パターンとなる。また、フィン３１はフィン２６と同一の開口パターンとなり、フィン２９はフィン２４と同一の開口パターンとなる。したがって、本実施の形態の熱交換器の製造方法によれば、フィン素材５０から分離される前に互いに隣接していたプレートフィン１４ｃとプレートフィン１４ｄとを同一の開口パターンで製造することができる。
【００５４】
また、たとえば、短手方向に沿って３列のチューブ穴が開口され、５個の部分よりなるプレートフィンを備える熱交換器を製造する場合、フィン素材には以下のように切込みが形成される。
【００５５】
図９は、短手方向に沿って３列のチューブ穴が開口され、５個の部分よりなるプレートフィンを備える熱交換器を製造する場合の、フィン素材に形成されるフィンの幾何学的関係を説明するための図である。
【００５６】
図９を参照して、フィン素材５０の長手方向（図９中縦方向）の中心線Ｄ−Ｄ’に関して線対称となる位置に、切欠きおよび切離し線が形成される。具体的には、プレートフィン１４ｅにおいて、図９中最上部に形成されたフィン３２のチューブ穴の段数と、図９中最下部に形成されたフィン３３のチューブ穴の段数とが同じになるように切込みが形成される。このフィン３２の開口パターンをパターンＡと表わし、フィン３３の開口パターンをパタ−ンＡ’と表わす。また、図９中上から２番目に形成されたフィン３４のチューブ穴の段数と、図９中下から２番目に形成されたフィン３５のチューブ穴の段数とが同じになるように切込みが形成される。このフィン３４の開口パターンをパターンＢと表わし、フィン３５の開口パターンをパタ−ンＢ’と表わす。そして、図９中中央に形成されたフィン３６の開口パターンをパターンＣと表わす。
【００５７】
プレートフィン１４ｆにもプレートフィン１４ｅと同様の方法で切込みが形成されるので、プレートフィン１４ｆにおいて、図９中最上部のフィン３７の開口パターンはパターンＡ’となり、図９中上から２番目のフィン３９の開口パターンはパターンＢ’となる。また、図９中下から２番目のフィン４０の開口パターンはパターンＢとなり、図８中最下部のフィン３８の開口パターンはパターンＡとなる。したがって、フィン３７はフィン３３と同一の開口パターンとなり、フィン３９はフィン３５と同一の開口パターンとなる。また、フィン４０はフィン３４と同一の開口パターンとなり、フィン３８はフィン３２と同一の開口パターンとなる。なお、図９中中央部のフィン４１はフィン３６と同一の開口パターンとなる。したがって、本実施の形態の熱交換器の製造方法によれば、フィン素材５０から分離される前に互いに隣接していたプレートフィン１４ｅとプレートフィン１４ｆとを同一の開口パターンで製造することができる。
【００５８】
（実施の形態３）
図１０は、本発明の実施の形態３における熱交換器の製造方法を概略的に説明するための図である。
【００５９】
図１０を参照して、フィン素材５０においてプレートフィン１４ｇとプレートフィン１４ｈとが隣り合っている。本実施の形態における熱交換器２の製造方法では、プレートフィン１４ｇを１８０度回転させると、プレートフィン１４ｇがプレートフィン１４ｈと重なるような形状となるように、プレートフィン１４ｇとプレートフィン１４ｈとの各々に切込みが形成される。このとき、プレートフィン１４ｇにおいて、図１０中最上部に形成されたフィン４２の開口パターンをパターンＣと表わし、図１０中中央部に形成されたフィン４３の開口パターンをパタ−ンＢと表わし、図１０中下部に形成されたフィン４４の開口パターンをパタ−ンＢと表わす。すると、プレートフィン１４ｈにおいて、図１０中最上部に形成されたフィン４５の開口パターンはパターンＡとなり、図１０中中央部に形成されたフィン４６の開口パターンはパタ−ンＢとなり、図１０中下部に形成されたフィン４７の開口パターンはパタ−ンＢとなる。したがって、本実施の形態の熱交換器の製造方法によれば、フィン素材５０から分離される前に互いに隣接していたプレートフィン１４ｇとプレートフィン１４ｈとを同一の開口パターンで製造することができる。
【００６０】
なお、これ以外の熱交換器２の構成およびその製造方法については、図１〜図４に示す実施の形態１とほぼ同様であるため、同一の構成要素については同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００６１】
本実施の形態における熱交換器２の製造方法によれば、フィン素材５０から分離される前に互いに隣接していた２つのプレートフィン１４ｇ、１４ｈのうちプレートフィン１４ｇを１８０度回転すると、プレートフィン１４ｇはプレートフィン１４ｈと重なり、同一の開口パターンとなるような幾何学的な関係となる。したがって、フィン素材５０から分離される前に互いに隣接していたプレートフィン１４ｇとプレートフィン１４ｈとを同一の開口パターンとなるように製造することができるので、連続して同一の開口パターンのプレートフィンを製造することができる。その結果、たとえばチューブの挿入やチューブのロウ付けなど、その後の工程が容易になり、これらの工程を自動化することが容易になる。これにより、熱交換器を容易に製造することができ、熱交換器の生産性を向上することができる。また、１列おきに同じ開口パターンとなるようにチューブ穴が開口されたフィン素材５０を用いることができるので、偶数列のチューブ穴が開口されたプレートフィンを製造する製造装置との設備の共通化を図ることができ、熱交換器の製造設備を小型化することができる。
【００６２】
以上に開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考慮されるべきである。本発明の範囲は、以上の実施の形態ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての修正や変形を含むものと意図される。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明の実施の形態１における熱交換器が使用された空気調和機の構成を概略的に示す断面図である。
【図２】本発明の実施の形態１における熱交換器の構成を概略的に示す側面図である。
【図３】本発明の実施の形態１における熱交換器の製造方法の第１工程を示す模式図である。
【図４】本発明の実施の形態１における熱交換器の製造方法の第２工程を示す模式図である。
【図５】本発明の実施の形態１においてフィン素材に形成されるフィンの幾何学的関係を説明するための図である。
【図６】本発明の実施の形態２における熱交換器の製造方法の第１工程を示す模式図である。
【図７】本発明の実施の形態２における熱交換器の製造方法の第２工程を示す模式図である。
【図８】短手方向に沿って３列のチューブ穴が開口され、４個の部分よりなるプレートフィンを備える熱交換器を製造する場合の、フィン素材に形成されるフィンの幾何学的関係を説明するための図である。
【図９】短手方向に沿って３列のチューブ穴が開口され、５個の部分よりなるプレートフィンを備える熱交換器を製造する場合の、フィン素材に形成されるフィンの幾何学的関係を説明するための図である。
【図１０】本発明の実施の形態３における熱交換器の製造方法を概略的に説明するための図である。
【符号の説明】
【００６４】
１  空気調和機、２  熱交換器、３  本体ケーシング、４  フロントパネル、５  エアフィルタ、６  ファン、７  縦ルーバ、８  水平ルーバ、９  ドレンパン、１０，１８ａ，１８ｂ  切離し線、１１  中央部フィン、１２  下部フィン、１３  上部フィン、１４，１４ａ〜１４ｈ  プレートフィン、１５  チューブ穴、１７ａ〜１７ｄ  切欠き、１８ｃ，１８ｄ  切込み、１９ａ〜１９ｈ，２０  チューブ、２０ａ〜２０ｆ  チューブ端、２１〜４７  フィン、５０  フィン素材。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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